重晶石與螢石浮選抑制劑有哪些？如何選？

重晶石是一種常見的硫酸鹽礦物，化學(xué)成分為硫酸鋇（BaSO?），因其獨(dú)特的礦石特性，在多個(gè)行業(yè)發(fā)揮著重要作用。在重晶石選礦方面，由于重晶石礦石性質(zhì)特性，常采用浮選法實(shí)現(xiàn)選礦，在浮選過程中，工藝流程及設(shè)備固然重要，而藥劑的選擇也是重中之重，尤其針對(duì)重晶石與螢石礦，兩者可浮性相近，在分離時(shí)，對(duì)抑制劑的選擇與把控很重要。本文將圍繞重晶石與螢石浮選分離的抑制劑進(jìn)行介紹。

一、重晶石與螢石浮選分離抑制劑的作用

重晶石與螢石的浮選分離，從化學(xué)角度分析，兩者分別含有 Ba2?和 Ca2?，在溶液中易形成相似的表面化學(xué)環(huán)境，導(dǎo)致傳統(tǒng)捕收劑難以實(shí)現(xiàn)特異性吸附。油酸分子的羧基可與重晶石表面的Ba2?及螢石表面的Ca2?發(fā)生化學(xué)吸附，形成穩(wěn)定的金屬羧酸鹽絡(luò)合物，從而造成兩者共浮現(xiàn)象。

因此，需通過使用抑制劑選擇性抑制重晶石或螢石中的某一種礦物，通過調(diào)控礦物表面的電性與潤(rùn)濕性，打破兩者對(duì)捕收劑的競(jìng)爭(zhēng)吸附平衡。當(dāng)選擇性抑制重晶石時(shí)，需增強(qiáng)其表面親水性，使其難以與捕收劑結(jié)合；而對(duì)于螢石，則要保持或增強(qiáng)其可浮性，從而實(shí)現(xiàn)兩者的有效分離。其抑制途徑主要分為兩種：

競(jìng)爭(zhēng)吸附：抑制劑分子通過與捕收劑爭(zhēng)奪礦物表面的活性位點(diǎn)，降低捕收劑的吸附效率。如硅酸鈉抑制劑，水解產(chǎn)生的硅酸根離子（SiO?2?）可優(yōu)先吸附在重晶石表面，阻止油酸根離子與Ba2?結(jié)合，從而抑制重晶石的上浮。

表面溶解或鈍化：部分抑制劑可與礦物表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶沉淀膜或鈍化層，改變礦物表面性質(zhì)。如六偏磷酸鈉在重晶石表面可形成一層難溶性的磷酸鹽薄膜，阻礙捕收劑的吸附，同時(shí)降低重晶石表面的疏水性，實(shí)現(xiàn)抑制效果。

二、常用的重晶石與螢石浮選抑制劑類型

1、無機(jī)抑制劑

硅酸鈉（水玻璃）：硅酸鈉是重晶石與螢石浮選分離中常用的無機(jī)抑制劑。其水解產(chǎn)物包括低聚硅酸、硅酸根離子等，這些物質(zhì)可在重晶石表面發(fā)生特異性吸附，通過氫鍵和靜電作用形成親水薄膜，有效抑制重晶石的上浮。在pH為8-10的弱堿性環(huán)境中，硅酸鈉的抑制效果較好，此時(shí)水解程度適中，能產(chǎn)生適量的活性組分。在實(shí)際應(yīng)用中，常與油酸類捕收劑配合使用。

碳酸鈉/氫氧化鈉：兩藥劑主要是用于調(diào)節(jié)礦漿pH值，為其他抑制劑發(fā)揮作用創(chuàng)造適宜的堿性環(huán)境。碳酸鈉水解呈弱堿性，可緩慢調(diào)節(jié)pH值，同時(shí)具有一定的分散礦泥作用；氫氧化鈉則可快速將pH值調(diào)節(jié)至較高水平，常用于需要強(qiáng)堿性條件的浮選體系。在與硅酸鈉聯(lián)用時(shí)，碳酸鈉/氫氧化鈉可促進(jìn)硅酸鈉的水解，增強(qiáng)其抑制重晶石的效果。

六偏磷酸鈉：分散礦泥能力強(qiáng)，可防止細(xì)粒黏土礦物對(duì)浮選過程的干擾。同時(shí)，它能與重晶石表面的Ba2?發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而選擇性抑制重晶石。

2、有機(jī)抑制劑

淀粉/糊精：淀粉和糊精是天然高分子有機(jī)抑制劑，分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基，可通過氫鍵作用吸附在螢石表面，形成親水層，從而抑制螢石的上浮，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先浮選重晶石。但兩藥劑選擇性較弱，針對(duì)成分復(fù)雜的重晶石礦物，抑制效果會(huì)受影響。

木質(zhì)素磺酸鹽：是一種環(huán)保型有機(jī)抑制劑，由造紙工業(yè)廢液加工而成。其分子結(jié)構(gòu)中的磺酸基和酚羥基可與重晶石表面的Ba2?發(fā)生化學(xué)吸附，形成穩(wěn)定的吸附層，有效抑制重晶石。

羧甲基纖維素：是一種改性纖維素，對(duì)細(xì)粒級(jí)螢石具有較好的抑制效果。其分子鏈上的羧基可與螢石表面的 Ca2?發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，在細(xì)粒螢石表面形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吸附層，增強(qiáng)其親水性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)粒螢石的有效抑制。

3、組合抑制劑

硅酸鈉+淀粉：兩藥劑的組合可產(chǎn)生協(xié)同抑制效應(yīng)，其中硅酸鈉優(yōu)先抑制重晶石，而淀粉則進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)螢石的抑制，兩者配合使用可顯著提高重晶石的浮選回收率和品位。

六偏磷酸鈉+木質(zhì)素：六偏磷酸鈉的分散能力與木質(zhì)素磺酸鹽的選擇性抑制作用相結(jié)合，可有效強(qiáng)化對(duì)重晶石的抑制效果。這兩者組合尤其適于處理含有較多雜質(zhì)和細(xì)粒級(jí)礦物的復(fù)雜礦石，能明顯提高螢石浮選的選擇性和指標(biāo)穩(wěn)定性。

三、重晶石與螢石浮選抑制劑如何選

礦物嵌布粒度、共生關(guān)系：當(dāng)重晶石與螢石呈細(xì)粒嵌布或緊密共生時(shí)，對(duì)抑制劑的選擇性要求更高。一般，針對(duì)對(duì)于細(xì)粒級(jí)礦物，可選用羧甲基纖維素等針對(duì)細(xì)粒級(jí)抑制效果好的抑制劑；若兩者共生關(guān)系復(fù)雜，則需考慮使用組合抑制劑以提高分離效果。

原礦中BaSO?/CaF?比例：原礦中重晶石與螢石的比例直接影響抑制劑的選擇和用量。若重晶石含量較高，可優(yōu)先考慮以硅酸鈉為主的抑制體系；若螢石含量占優(yōu)，則需選擇對(duì)螢石抑制效果好的抑制劑，如淀粉類，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先浮選重晶石。

浮選分離方法的不同：在優(yōu)先浮選流程中，若先浮螢石，則需選擇對(duì)重晶石抑制效果強(qiáng)的抑制劑，如硅酸鈉、六偏磷酸鈉等；而在混合浮選后分離流程中，可根據(jù)混合精礦的性質(zhì)，選擇合適的抑制劑進(jìn)行反浮選分離，此時(shí)組合抑制劑可能更具優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，重晶石與螢石浮選分離中抑制劑的選擇是一個(gè)綜合考慮多方面因素的過程。通過深入了解礦物特性、抑制劑作用機(jī)理及各種抑制劑的性能特點(diǎn)，結(jié)合具體礦石性質(zhì)、浮選流程和經(jīng)濟(jì)環(huán)保要求，合理選擇和使用抑制劑，可實(shí)現(xiàn)重晶石與螢石的有效分離，提高選礦指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。